ФОТО нейросеть
От советских физиков — российским
Отечественные ученые создали первый в России «постоянный» терагерцовый квантово-каскадный лазер.
Он позволит быстрее разрабатывать новые беспроводные системы связи, приборы медицинской диагностики и сенсоры для изучения космоса.
В квантово-каскадных лазерах свечение вырабатывается за счет переходов электронов между слоями двух разных полупроводниковых материалов с особо подобранными характеристиками.
Идею сформулировали советские физики еще в 1971 году, но до сих пор в мире было создано лишь несколько лазеров, способных вырабатывать пучки терагерцовых волн. И большинство вырабатывают лишь очень короткие импульсы излучения: слишком быстро нагреваются до опасно высоких температур.
В МФТИ разработали конструкцию лазера, которая решила проблему перегрева за счет снижения плотности тока. Эту идею тоже предложил советский ученый, один из основоположников квантовой электроники Александр Прохоров. Еще в 1965 году. Воплотить удалось совсем недавно, благодаря физикам из петербургского ФТИ имени Иоффе.
Ловись, рыбка
Австралийские и американские археологи обнаружили древние «ловушки» для рыб — их майя использовали.
Команда под руководством профессора Университета штата Нью-Гемпшир Элеанор Харрисон-Бак исследовала территорию заповедника «Кривое Дерево» на севере Белиза — государства в Центральной Америке.
В ходе трех десятков экспедиций ученые (точнее, камеры беспилотников) зафиксировали в разных регионах заповедника множество зигзагообразных структур. В основном они находились внутри русел рек или вблизи них. Таких структур насчитали под тысячу, их совокупная длина составила более 640 км. Археологи уже «ножками» добрались до этих «аномалий» (так их назвали) и обнаружили: большинство находится рядом с выемками, похожими на высохшие пруды.
Это и были пруды. А «аномалии» были каналами. Все эти загогулины работали так: когда наступал сухой сезон и уровень воды в реках снижался, внутри этих рукотворных структур оставалась рыба.
Такие крупные ловушки для нее сконструировали еще предки майя, охотники-собиратели, 4 – 4,1 тысячи лет назад. Рыбеха помогла индейцам перейти к оседлой жизни и продержаться, пока не освоили земледелие.
«Черная красавица» с Красной планеты
В метеорите с Марса обнаружили следы древних геотермальных источников. На Земле они были ключевым фактором появления жизни.
Метеорит «Черная красавица» (по‑нашему, по‑научному — NWA 7034) нашли в марокканской части пустыни Сахара в 2011 году. Недавно планетологи изучили несколько фрагментов и пришли к выводу: метеорит — фрагмент первичной марсианской коры, его выбросило с поверхности планеты 5 – 10 млн лет назад. Внутри его были необычные деформированные зерна цирконов — кристаллов тугоплавких горных пород. Такие возникают, когда «всплывают» к поверхности планеты.
Сейчас австралийские и европейские ученые исследовали уже сами кристаллы и обнаружили в них следы железа, алюминия, натрия и некоторых других элементов, которые вообще‑то в таких подобных тугоплавких минеральных зернах не встречаются. Последующее изучение показало: эти включения возникли 4,45 млрд лет назад в результате контакта цирконов с очень горячей водой — температурой 500 – 800 градусов Цельсия.
Это означает, что на древнем Марсе были гидротермальные источники. На древней Земле их аналоги, предположительно, были главной «фабрикой» простейших органических молекул. Если источники были на Марсе, то в далеком прошлом, и на этой планете существовала если не жизнь, то подходящие условия для ее зарождения, подытожили ученые из австралийского Университета Кэртина.
Вода «съест» пластик
Пластик, который разлагается в морской воде, разработал международный коллектив ученых.
Новый тип пластика — прочный стекловидный полимер, сделан из мономеров, которые создаются из органических соединений, а используют в пищевых добавках. Сам пластик рассчитывают применять в создании, например, высокоточного оборудования, клейких строительных материалов.
Он не воспламеняется, подлежит вторичной переработке, а в соленой воде постепенно распадается на изначальные компоненты — их уже могут переработать бактерии.
Курите? Обманываетесь
Курильщики хуже распознают обман. Такой вывод можно сделать из исследования российских ученых.
Ученые из НИУ ВШЭ и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН проводили эксперимент. 70 добровольцев выполняли задания на память и внимание: должны были запомнить расположение и цвет шариков на изображении и определить, совпадает ли оно с предыдущим. Постепенно задача усложнялась: шариков становилось больше, цветовая палитра шире. После каждого ответа участникам сразу сообщали результат, но на сложных заданиях обманывали: например, сообщали об ошибке, хотя ответ был верным.
Ученые использовали, в частности, метод динамической пупиллометрии — измерения зрачка. Изменение его размеров напрямую говорит о том, что человек расслабился или, наоборот, насторожился.
В результате оказалось, что курящие испытуемые были «стрессоустойчивее» и быстрее давали ответ. Но чаще ошибались и хуже распознавали обман.
Ученые объясняют эффект так. Никотин заставляет неправильно работать ацетилхолиновые рецепторы в тех регионах мозга, которые отвечают за самооценку, внимание и реакцию. Никотин расслабляет, но при этом меняет связь между мозгом и телом. И если нужно быть внимательным, то тонус и небольшой стресс лучше расслабленности.
У моллюсков свое «оптоволокно»
А провели они его для водорослей-симбиотов.
Некоторые двустворчатые моллюски живут с водорослями душа в душу, буквально сросшись. Но водорослям нужен солнечный свет, поэтому моллюски размыкают свои раковины. А вот моллюски-сердцевидки вида Corculum cardissa так не делают. Еще в конце ХХ века ученые обнаружили, что в раковинах сердцевидок есть прозрачные «окна» из минерала арагонита. Видимо, так свет и проникает внутрь. Но как именно это работает?
Американские физики и биологи под руководством профессора Даремского университета Зенке Йонсена собрали образцы раковин Corculum cardissa и проследили, как они взаимодействуют со светом. А еще изучили их структуру и состав.
Выяснилось, что каждое «окно» в раковине — сложно устроенная нанофотонная структура. По своим свойствам и функциям она похожа на пучки оптоволокна. Ключевую роль в их работе играли особые микролинзы из минерала арагонита: они избирательно фильтруют падающий на них свет, усиливают и направляют его в сторону водорослей в толще тела моллюска. Причем эти биологические аналоги оптоволоконных пучков передают полезное для водорослей видимое излучение и одновременно защищают их от ультрафиолета.
Надо присмотреться — для разработки новых природоподобных технологий.